Astronomi so odkrili gama žarke, ki tečejo iz bližine supermasivne črne luknje v središču galaksije M87. Poseben instrument z imenom H.E.S.S., ki se nahaja v Namibiji, lahko zazna, kdaj ti žarki udarijo v naše ozračje, in izsledi vir. Astronomi so ugotovili, da je regija, ki ni večja od našega Osončja, okoli črne luknje, odgovorna za to izlivanje gama žarkov; črna luknja deluje kot pospeševalec kozmičnih delcev.
Mednarodna ekipa astrofizikov iz H.E.S.S. sodelovanje je napovedalo odkritje kratkotrajne variabilnosti toka visoko-energijskih (VHE) gama žarkov iz radijske galaksije M 87. V Namibiji je kolaboracija zgradila in upravljala sistem za zaznavanje, znan kot Čerenkov teleskopi, ki omogoča zaznavanje teh gama žarkov od tal (glej opombe). Skupina je ta sistem v zadnjih štirih letih usmerila na bližnjo galaksijo, M 87, zaznala VHE gama žarke. Resnično presenečenje pa je, da je moč, da se intenzivnost izpustov v nekaj dneh drastično spremeni.
Ogromna radijska galaksija M 87
Ta galaksija, ki se nahaja 50 milijonov svetlobnih let v ozvezdju Devica, skriva super-veliko črno luknjo s 3 tisoč milijoni sončnih mas, iz katere izvira curek delcev in magnetna polja. Vendar za razliko od prej opaženih ekstragalaktičnih virov VHE gama žarkov - znanih kot Blazarji - curek v M 87 ne kaže proti Zemlji, ampak je viden pod kotom približno 30 °. V Blazarjih velja, da se v curku oddajajo gama žarki, kolimirani okoli smeri curka in njihova energija in intenzivnost povečani z relativističnim gibanjem delcev curka. M 87 torej predstavlja novo vrsto ekstragalaktičnega vira gama žarkov.
Prvo indikacijo emisije GH-žarkov VHE iz M 87 smo videli leta 1998 s teleskopi HEGRA Čerenkov (eden od predhodnikov eksperimentov H.E.S.S.). Z H.E.S.S. Rezultati kažejo, da se te indikacije potrjujejo z večjo zaupnostjo. Tok VHE gama žarkov iz M 87 je precej šibek; v VHE gama žarkih še ni bilo videti nobene druge radio galaksije, verjetno zato, ker je večina bolj oddaljena od relativno bližnjega M 87.
Kakšna kratka spremenljivost časovnega obsega nam pove
Časovna lestvica spremenljivosti je indikator za največjo velikost območja emisij. Ker gama žarki z zadnjega konca emisijskega območja potujejo dlje, dokler ne dosežejo nas, časovne lestvice variabilnosti ne morejo biti veliko krajše od časa, ki ga gama žarki potrebujejo za prestopanje območja emisij. Takšne meritve variabilnosti se pogosto uporabljajo za omejevanje velikosti območja emisij v oddaljenih objektih, pogosto za večjo natančnost kot z merjenjem velikosti predmeta glede na kotni podaljšek na nebu. Večdnevna časovna lestvica variabilnosti, ki jo je videl H.E.S.S. v M 87 je izjemno kratek, krajši, kot je zaznan pri kateri koli drugi valovni dolžini. To nam pove, da je velikost območja, ki proizvaja VHE gama žarke, približno enaka velikosti našega osončja (1013 m, le približno 0,000001% velikosti celotne radio galaksije M 87). "To ni veliko večje od obzorja dogodkov supermasivne črne luknje v središču M 87," pravi Matthias Beilicke, H.E.S.S. znanstvenik, ki deluje na univerzi v Hamburgu.
Zaradi tega opazovanja je neposredna bližina osrednje črne luknje M 87 najverjetnejše mesto za proizvodnjo VHE gama žarkov; druge strukture v curkih M 87 imajo ponavadi večje lestvice. Fiziko proizvodnih procesov je treba še določiti, zaradi bližine črne luknje, ki jo je odkrilo H.E.S.S., pa je mogoče uporabiti povsem nove mehanizme. ekipa je demonstrirala. Verjetno imamo opravka z drugačnim proizvodnim mehanizmom kot pri Blazarjih, katerih curki kažejo na nas. V tem območju blizu črne luknje snov, ki se pridobiva iz črne luknje, ustvarja tudi relativistični plazemski curek - postopek, ki na splošno še ni popolnoma razumljen. Da gama žarki lahko pobegnejo iz tega nasilnega območja, se lahko zdi presenetljivo, vendar je to mogoče, saj črna luknja v M 87 v primerjavi z drugimi črnimi luknjami pridobiva materijo z relativno nizko hitrostjo. Prav tako ne moremo izključiti, da na neki ravni prispevajo relativistični učinki, kakršni se pojavljajo v drugih ekstragalaktičnih virih, vendar glede na to, da curek ne kaže proti nam, veliki relativistični učinki niso verjetni.
H.E.S.S. vodilni način
S tem in predhodnimi odkritji ekstragalaktičnih virov je H.E.S.S. je vodilna pri razumevanju procesov, povezanih s proizvodnjo teh izjemno energijskih fotonov. Radio galaksija M 87 je odličen laboratorij za preučevanje jedra teh galaksij s svojimi supermasivnimi črnimi luknjami, ki delujejo kot motorji za pospeševanje delcev do izjemno visoke energije, pri čemer oddajajo VHE gama žarke. Ta predmet je mogoče preučiti in primerjati s številčnejšimi, vendar bolj oddaljenimi Blažari, kjer curek zasenči naš pogled na osrednji vir. Za M 87 zdaj vemo, da imamo jasen pogled na osrednji motor s H.E.S.S., kar vodi k boljšemu razumevanju vseh ekstragalaktičnih VHE virov gama-žarkov.
Izvirni vir: Novice Max Maxck Society
